崔 勇
(中鐵十九局集團(tuán)第三工程有限公司,遼寧沈陽 110136)
在當(dāng)前鐵路施工建設(shè)中,大跨度連續(xù)梁不斷增多,成為影響鐵路施工的一個(gè)重要內(nèi)容。在連續(xù)梁施工中,掛籃施工技術(shù)發(fā)揮著重要作用,結(jié)合實(shí)際來看,這種技術(shù)在施工中實(shí)際需要的設(shè)備類型非常少,適用于跨度較大的鐵路橋梁[1]。研究發(fā)現(xiàn),連續(xù)梁掛籃施工技術(shù)在應(yīng)用上可以非常好的突破橋梁跨度帶來的影響,能夠讓大跨度橋梁施工獲取到更高經(jīng)濟(jì)效益,基于此,該技術(shù)在當(dāng)前我國鐵路橋梁施工中有著非常廣泛的應(yīng)用。
新建銀川至西安鐵路甘寧段店門村特大橋中心里程DK221+138。從開始到結(jié)束整體里程為DK220+609.34~DK221+666.66,全部長度超過1057 m,整體采用菱形掛籃施工技術(shù)。全橋孔跨布置6×32 m+(80+80)m T 構(gòu)+21×32 m 簡支箱梁。連續(xù)梁主要結(jié)構(gòu)形式為T 構(gòu)。店門村特大橋(80+80)m 剛構(gòu)橋梁體截面類型為單箱單室、變高度、直腹板箱形截面,底板、腹板、頂板局部向內(nèi)側(cè)加厚,全聯(lián)在端支點(diǎn)、中支點(diǎn)處設(shè)橫隔板,橫隔板設(shè)有孔洞,供檢查人員通過。梁底曲線為1.8 次拋物線,方程為:y=2.977 887×10-3×1.8。橋面頂寬12.6 m,邊跨支點(diǎn)及跨中梁高3.8 m,中支點(diǎn)位置梁高9.8 m,箱梁底寬6.7 m(在中墩加寬至7.7 m),單側(cè)懸臂長2.95 m,懸臂端部厚25 cm,根部厚65 cm。箱梁腹板厚度箱梁由梁體主墩墩頂根部110 cm 變至跨中及邊墩支點(diǎn)附近梁段50 cm;底板在箱梁梁體主墩墩頂根部厚110 cm變至跨中及邊跨直線段厚50 cm;頂板厚度40 cm,其中箱梁梁體墩頂根部加厚至90 cm。邊跨現(xiàn)澆段長度6 m,合攏段長2 m,邊支座中心線至梁端1.0 m,梁縫分界線至梁端0.10 m,邊支座橫橋向中心距5.00 m。
掛籃形式的選擇,應(yīng)當(dāng)充分考慮該工程的基本特點(diǎn),最大限度避免出現(xiàn)大高度作業(yè)等特殊情況[2],通過對各種情況的綜合判斷,最終選擇自錨式走行裝置與菱形掛籃結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方式。菱形掛籃結(jié)構(gòu)有以下明顯優(yōu)勢。
(1)這種類型的掛籃前橫梁高度有了明顯降低,從而避免出現(xiàn)重心過高現(xiàn)象,在施工行走中表現(xiàn)得更加穩(wěn)定,這是其他形式掛籃所不能比擬的(圖1)。
(2)整體結(jié)構(gòu)相對簡單,操作也較為方便,滿足檢修拆卸等基本需要。
(3)在掛籃構(gòu)成中,主要是由行走軌道以及后錨行走小車等構(gòu)成,在施工中表現(xiàn)非常靈活,安全水平也有了顯著提升。
按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),對掛籃結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面分析,精準(zhǔn)把握其受力狀態(tài)情況。按照行業(yè)規(guī)定,應(yīng)當(dāng)將掛籃自身質(zhì)量和梁段當(dāng)中的混凝土質(zhì)量比控制在0.3~0.5,不能超過0.7。因此,該工程選用掛籃的總體質(zhì)量應(yīng)當(dāng)控制在41.1~68.4 t,這樣才能滿足不同層面的安全標(biāo)準(zhǔn)要求,確保橋梁施工的高質(zhì)量進(jìn)行。
圖1 菱形掛籃結(jié)構(gòu)
在組織荷載試驗(yàn)中,重點(diǎn)圍繞在掛籃施工中受力情況最不理想的梁段做好等效加載,對不同情況下掛籃實(shí)際出現(xiàn)的撓度,以及處于最大荷載狀態(tài)中掛籃控制桿件實(shí)際的內(nèi)力進(jìn)行有效把握。這對于最終繪制精準(zhǔn)的掛籃和荷載—撓度曲線具有重要意義,有助于懸臂施工中線性控制的順利進(jìn)行[3]。對掛籃進(jìn)行測驗(yàn)工作中,需要重點(diǎn)注意以下內(nèi)容。
(1)測驗(yàn)承載力時(shí),應(yīng)選擇不同受力點(diǎn),實(shí)現(xiàn)荷載的均衡分配,從而對荷載進(jìn)行有效控制。
(2)對加載環(huán)節(jié)要做到有序進(jìn)行,每次完成加載后應(yīng)保證恒定承載≥30 min,進(jìn)而對掛籃的相關(guān)組成桿件質(zhì)量情況進(jìn)行檢查,例如有無斷裂情況發(fā)生等。
(3)完成各個(gè)環(huán)節(jié)的測驗(yàn)后,應(yīng)將所有測驗(yàn)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行匯總,以專門報(bào)告呈現(xiàn),經(jīng)過專門技術(shù)人員對掛籃質(zhì)量檢查并通過后,才能正式進(jìn)行相關(guān)安裝工作。
(1)鋪枕找平。在張拉作業(yè)完成后,找平作業(yè)應(yīng)及時(shí)跟上。
(2)鋼枕鋪設(shè)。按照要求,需要在前支座完成3 根鋼枕的鋪設(shè),每根鋼枕之間要保持50 cm 的間距。
(3)軌道安裝。將0 段作為起始位置,沿著兩側(cè)位置安裝軌道,在每一側(cè)都需要完成2 根軌道的安裝,對既定間距進(jìn)行核實(shí)后,需要對軌道進(jìn)行正式固定。
(4)支座安裝。需要沿著軌道的前側(cè)位置與后支座進(jìn)行貫穿,隨后對前支座進(jìn)行安裝。
(5)主構(gòu)件吊裝。主構(gòu)件吊裝施工過程中,應(yīng)當(dāng)分開進(jìn)行,期間需要使用腳手架輔助施工,腳手架起支撐作用,避免吊裝過程中出現(xiàn)歪斜等情況。
(6)連接系安裝。需要對長螺桿等進(jìn)行固定,進(jìn)而在已經(jīng)成梁段的前支座位置進(jìn)行軌道固定作業(yè)。
(7)吊帶安裝。在安裝中,需要將吊帶放置到梁段底板中的預(yù)留孔中,安裝作業(yè)需要主千斤頂協(xié)助,這樣才能確保將底模板與吊帶連接符合工程規(guī)定。
澆筑混凝土前,首先要檢測掛籃的整體質(zhì)量,主要是圍繞各構(gòu)件展開相關(guān)驗(yàn)收工作。澆筑混凝土過程中,需要確保T 形懸臂始終處于平衡狀態(tài),將偏載的實(shí)際值控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。澆筑混凝土應(yīng)當(dāng)確保連續(xù)進(jìn)行,整個(gè)塊段的澆筑需要在混凝土初凝前完成。
將掛籃向前移動(dòng)時(shí),需要確保2#塊梁段都已經(jīng)完成施工作業(yè),在此基礎(chǔ)上方可向前行走,3#塊梁段即可進(jìn)入到施工階段。根據(jù)最初設(shè)計(jì)要求,不同階段的混凝土強(qiáng)度都需要至少達(dá)到最初設(shè)計(jì)的95%,彈性模量則需要100%滿足設(shè)計(jì)要求,實(shí)際齡期需要超過7 d。這種情況下預(yù)應(yīng)力張拉才能進(jìn)行,完成預(yù)應(yīng)力張拉后,并且確保壓漿強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求,掛籃施工才能正式進(jìn)行。掛籃施工如圖2 所示。
當(dāng)最后一塊段混凝土懸臂梁澆筑完成,張拉壓漿等一系列工作結(jié)束后,拆除掛籃。掛籃拆除過程中應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行考慮,拆除的位置一定要合理,一般是按照最初拼接的順序反向進(jìn)行拆除,實(shí)際拆除順序:需要在梁頂上面安裝卷揚(yáng)機(jī),將外側(cè)模周邊的吊桿緩慢放下;可以將底模架先放下,也可以后將外側(cè)模放下。在合攏段施工正式開始前,內(nèi)模等用不到的設(shè)施就應(yīng)當(dāng)拆除,剩余的設(shè)施可以在兩端梁的出口位置進(jìn)行拆除。首先對上橫梁進(jìn)行拆除,對于主構(gòu)架則需要使用吊車逐片進(jìn)行拆除,最后拆除軌道以及鋼枕等。
圖2 掛籃施工
較之其他施工,掛籃施工包括安裝等都屬于高空危險(xiǎn)作業(yè),在施工中容易出現(xiàn)安全事故。為此,一定要采取嚴(yán)格的安全防護(hù)措施,深化安全基本教育,對施工重點(diǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行反復(fù)檢查。對與掛籃相關(guān)的設(shè)備,應(yīng)當(dāng)按照要求做好檢修維護(hù),尤其是要確保施工中所需要的千斤頂安全質(zhì)量達(dá)標(biāo),若存在安全隱患,應(yīng)及時(shí)更換設(shè)備設(shè)施。定期組織專門人員檢查掛籃施工所需要的電力等,相關(guān)線路必須要按照規(guī)定要求進(jìn)行鋪設(shè)。技術(shù)人員應(yīng)對掛籃的位置等進(jìn)行全過程檢查,深入挖掘施工中的問題,一旦發(fā)現(xiàn)情況應(yīng)第一時(shí)間報(bào)告,避免掛籃在故障情況下繼續(xù)運(yùn)行。對豎向預(yù)應(yīng)力鋼束進(jìn)行認(rèn)真檢查,重點(diǎn)把握實(shí)際位置等相關(guān)要素內(nèi)容。在施工中還需要突出軸線等內(nèi)容,詳細(xì)記錄有關(guān)情況,在結(jié)束每一段箱梁施工后,需要及時(shí)將撓度曲線整理出來。
為了實(shí)現(xiàn)對梁體撓度的有效控制,需要針對性做好以下工作。
(1)做好觀測工作,把握掛籃撓度的實(shí)際變化情況。
(2)在混凝土實(shí)際灌注中,需要測量底板的撓度變化,如果出現(xiàn)沉落和預(yù)留量不匹配的情況,利用千斤定進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
(3)在合龍開始前,針對立模,需要做好全T 構(gòu)的聯(lián)測工作,這樣能夠確保相關(guān)協(xié)調(diào)工作落到實(shí)處,提高合龍精準(zhǔn)度。
(4)在T 構(gòu)周圍應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化作業(yè)的均衡性,砼灌注時(shí),注意遵循均衡性要求。移動(dòng)掛籃時(shí),嚴(yán)格把控墩中心與兩邊距離與移動(dòng)速度,距離差需≤20 cm,移動(dòng)速度≤10 cm/min。
新形勢下,我國鐵路建設(shè)事業(yè)不斷加快,鐵路橋梁數(shù)量不斷增多,其中,連續(xù)梁橋掛籃懸臂施工應(yīng)用越來越廣泛。本文結(jié)合相關(guān)案例,從不同層面進(jìn)行分析,實(shí)現(xiàn)對掛籃施工技術(shù)的重點(diǎn)把握,對于保障鐵路橋梁施工質(zhì)量具有重要意義。